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Francisco MILLANES MATO<br />
Dr. Ingeniero de Caminos<br />
IDEAM S.A.<br />
Presidente<br />
general@ideam.es<br />
PUENTE ARCO SOBRE EL RÍO DEBA<br />
Antonio CARNERERO RUIZ<br />
Dr. Ingeniero de Caminos<br />
Resumen<br />
Se describe el viaducto mixto sobre el río Deba, una de las obras más relevantes acometidas por la Diputación Foral de<br />
Gipuzkoa en la pasada legislatura.<br />
Consta de un viaducto de acceso y un arco tubular metálico con un tablero mixto. El diseño de las péndolas de cuelgue<br />
con doble familia de péndolas cruzadas, tipo network, permite el diseño de arcos bowstring de gran esbeltez y mínimas<br />
cuantías de acero.<br />
Se cuidó especialmente el diseño del arco, viaducto de acceso, pilas y estribos al ubicarse la actuación en un entorno<br />
paisajístico de especial belleza.<br />
Palabras Clave: Puente mixto de carretera, arco atirantado mixto, sistema network, péndolas.<br />
1. Introducción<br />
El paso a nivel de la carretera GI-638 de acceso a Mutriku con el ferrocarril de San Sebastián a Bilbao, situado al final<br />
del antiguo puente sobre la ría del Deba y junto a la intersección con la carretera N-634 y la estación del ferrocarril de<br />
Deba, era causa de frecuentes congestiones y de algunos accidentes.<br />
La Diputación de Gipuzkoa, titular de las carreteras, y el Gobierno Vasco, titular del ferrocarril, han desarrollado una<br />
nueva conexión entre ambas carreteras, desplazada un kilómetro más aguas arriba en la ría para eliminar el citado paso<br />
a nivel y recuperando el antiguo puente para su uso exclusivamente peatonal.<br />
Fig. 1 Vista aérea del puente y del viaducto de acceso
La nueva conexión de 680 metros de longitud arranca en una nueva glorieta en la N-634, bajo la cual cruza el<br />
ferrocarril, y se inicia con un salto de toda la vega y la ría en estructura que enlaza con un túnel que desemboca<br />
nuevamente en la actual carretera GI-638.<br />
Fig. 2 Vista aérea de la ubicación de la actuación<br />
2. Condicionantes medioambientales<br />
El alto valor medioambiental de la ría y de su vega, de la que una parte es inundable y con vegetación marismeña,<br />
obligó a realizar diferentes estudios de alternativas de trazado que finalmente desembocaron en una solución<br />
absolutamente respetuosa con el medio ambiente, al realizarse totalmente en estructura el cruce de la vega, mediante<br />
un viaducto de acceso, y el de la ría propiamente dicha, con un único vano de 110 metros de luz sustentado por un arco<br />
superior para evitar apoyos en el cauce.<br />
Asimismo, para evitar desmontes impactantes junto a la ría, se optó por disponer el resto del trazado en un túnel de 300<br />
metros de longitud que desemboca finalmente en la carretera GI-638, junto al puente antiguo ya en el municipio de<br />
Mutriku.<br />
Figs.3a y 3b Vista del arco desde el exterior y desde el interior del túnel<br />
Además, todas las superficies afectadas por la construcción del viaducto, que fueron restringidas a las mínimas<br />
imprescindibles, han sido posteriormente recuperadas, incluyendo una zona de restauración de la marisma, provocando<br />
su inundabilidad y trasplantando las plantaciones de juncos para acelerar su regeneración.
La actuación incluía asimismo el acondicionamiento de un paseo de ribera, que discurre a lo largo de la margen<br />
izquierda de la ría del Deba. El diseño de la plataforma de la estructura, tanto en el tramo del viaducto como en el del<br />
arco, a lo largo de los 190 m. que conectan dicha margen con la glorieta ubicada en la margen derecha, y que<br />
constituye el final de la actuación, se ha planteado de manera que permitiera alojar el citado paseo de ribera, dándole<br />
continuidad entre ambas márgenes en su salto sobre la ría y la zona de marisma adyacente. Con objeto de mantener su<br />
carácter lúdico, de paseo, se buscó alejarlo del tráfico rodado, distanciándolo dos metros en planta, a ambos lados de la<br />
plataforma viaria. Las aceras, de 2,30 m. de ancho, discurren longitudinalmente apoyadas sobre el extremo de unas<br />
impresionantes costillas laterales, que cada 5 metros surgen en voladizo como prolongación de la propia sección<br />
transversal del tablero. El espacio vacío entre tablero y aceras, de 2 m. de ancho, se recubre con una rejilla protectora<br />
tipo tramex.<br />
Fig. 4 Vista de las aceras voladas laterales<br />
La separación descrita entre los tráficos rodado y peatonal, que en el puente arco queda acentuada por el aislamiento<br />
psicológico que los planos de péndolas cruzadas establecen entre ambos ámbitos, favoreciendo la inserción de los<br />
paseantes en el bello paisaje circundante de espaldas al tráfico rodado que discurre por el “interior” del arco y sus<br />
tirantes, marcó con rotundidad el diseño formal y la respuesta resistente de la estructura proyectada.<br />
Fig. 5 Vista desde aguas abajo<br />
3. Las estructuras: Glorieta, Viaducto y Arco<br />
La estructura salva la ría del Deba y sus marismas aledañas, uniendo la glorieta de conexión de la N-634 y la GI-638<br />
con el túnel situado al este de la ría.
La estructura presenta tres zonas muy definidas:<br />
- La zona de la glorieta en sí misma, afectada por el paso del ferrocarril y los caminos y rampas de acceso,<br />
resuelta mediante un tablero de hormigón formado por un emparrillado de vigas artesa prefabricadas, que se<br />
ajusta a la forma y geometría de la glorieta.<br />
- La zona de la marisma, formada por un dintel mixto continuo de luces 20 +30+30, con amplios voladizos<br />
situados a ambos lados de un cajón único de 5 m. de ancho máximo.<br />
- La zona de la ría, salvada por un arco metálico de tablero inferior de 110 m. de luz.<br />
Separando la glorieta de los vanos de acceso al puente arco se sitúa el estribo E1. Este estribo se caracteriza<br />
principalmente por servir de elemento diferenciador entre ambas estructuras, para lo que se le ha dotado de una<br />
anchura apreciable, que además de permitir alojar con comodidad la llegada de las vigas prefabricadas por su lado<br />
oeste, y del puente metálico por el este, actúa como elemento de soporte de la escalera de acceso a las aceras del<br />
puente.<br />
Los vanos de acceso se ubican entre el estribo 1 y la pila 3. Su situación queda acotada por la zona que temporalmente<br />
es cubierta por el agua, dejando para la zona de cauce permanente del río el puente arco. Dada su función de<br />
estructura de transición, sus características están fuertemente influenciadas por las del tablero del puente arco de la<br />
estructura principal. Al igual que esta última, se ha planteado una solución de tablero mixto hormigón-acero con luces<br />
moderadas: 20+30+30.<br />
Como se puede apreciar en las figuras adjuntas, el diseño proyectado se orientó en la búsqueda de la mayor<br />
continuidad formal y geométrica de las secciones transversales de las plataformas de tablero del viaducto de acceso y<br />
del arco atirantado: losas de aceras y calzada, costillas transversales y elemento resistente longitudinal (cajones<br />
mixtos), cuya sección transversal se inscribía perfectamente en el contorno geométrico común a ambas zonas.<br />
Fig. 6 Sección transversal tablero del arco<br />
Fig. 7 Sección transversal vanos de acceso
Así pues, en el viaducto de acceso se proyectó un cajón mixto único central, de sección transversal trapezoidal, de 4,0<br />
m. de ancho superior y 5,0 m. de ancho inferior, cuyo fondo metálico tiene un contorno circular, de 12,43 m. de radio, en<br />
prolongación y tangencia con el perfil curvo inferior de las costillas metálicas transversales, de canto variable,<br />
dispuestas cada 5,0 m. y con un vuelo de 6,30 m. a cada lado del cajón central.<br />
El canto máximo del tablero, en la sección del eje de la plataforma, alcanza los 1,52 m. La anchura total de plataforma<br />
es de 18,60 m., de los que sólo los 10,00 m. centrales corresponden a la calzada.<br />
La geometría descrita se adapta a las exigencias resistentes derivadas de su papel estructural como tirante traccionado<br />
que equilibra el empuje de los dos arcos laterales inclinados. Se disponen así, en este caso, dos cajones mixtos de<br />
sección transversal trapecial, de 2,75 m. de ancho, con dos almas de muy diferente altura: la exterior, vertical, de 0,20<br />
m. de altura, y la interior, de 0,95 m. de altura, inclinada 27,8º y que se ubica en prolongación estricta de las almas<br />
laterales inclinadas del monocajón de los viaductos de acceso. El fondo metálico se proyecta curvo, recogiendo la<br />
diferencia de cantos entre ambas almas. La sección del citado monocajón coincide estrictamente con la del hueco entre<br />
los dos cajones mixtos del tablero del arco atirantado.<br />
Figs. 8a y 8b Vista inferior del tablero<br />
Se prestó especial cuidado al diseño de las formas y geometría de los alzados de pilas y estribos, con superficies<br />
alabeadas de curvatura variable que, como puede verse en las figuras y fotos adjuntas, buscaban la máxima esbeltez<br />
visual, al mismo tiempo que la integración formal con el resto de los elementos (tablero, estribos y arco) desde múltiples<br />
y diferentes puntos de vista (inferior, alzados lateral y esviados, etc.). Durante las obras se cuidaron especialmente los<br />
acabados, mediante encofrados machihembrados con contramoldes de soporte con marcos metálicos de gran rigidez,<br />
con atención al despiece de los berenjenos horizontales, de cuidada modulación, y con una elección de áridos y<br />
cementos que permitió obtener un hormigón de color gris perla claro, muy uniforme y de gran calidad visual.<br />
Figs. 9a, 9b y 9c Pilas del puente principal y de los vanos de acceso
Para la zona sobre el río se proyectó una solución de puente arco tipo “bowstring” en el que el tablero situado por<br />
debajo del arco actúa como tirante de éste, recogiendo los esfuerzos horizontales que el arco transmite en sus<br />
extremos y transfiriendo a la cimentación exclusivamente fuerzas verticales. La tipología adoptada:<br />
- permite salvar una luz de 110 m. con una solución limpia, esbelta y transparente, dotando a sus elementos<br />
principales: arco y tablero, de cantos muy reducidos;<br />
- resulta una estructura enormemente atractiva, tanto para el posible paseante que la atraviese andando como<br />
para los vehículos que penetran en ella antes de introducirse en el túnel, o bien, circulando en sentido<br />
contrario, la encuentren al salir del mismo;<br />
- crea un hito de referencia con el que se identifica la zona donde se encuentra y la vía que se recorre;<br />
- transmite exclusivamente cargas verticales al terreno;<br />
- al no quedar unida a los vanos de acceso, permite independizar la construcción de dichos vanos de la del resto<br />
del puente.<br />
El puente sobre el río Deba, con 110 m. de luz, se proyectó con dos arcos metálicos tubulares, inclinados 17,3º con<br />
respecto al plano vertical, de geometría parabólica y 20 m. de flecha vertical en clave, lo que supone una relación<br />
flecha/luz de 1/5,5. La sección tubular de los arcos, en acero S355 como el resto del acero de cajones y costillas del<br />
tablero, tiene un diámetro exterior de 800 mm. y espesores de chapa comprendidos entre 45 mm. (en arranques) y 25<br />
mm. (en clave).<br />
Su gran esbeltez, 1/137,5 de la luz, y reducidos espesores de chapa son consecuencia de la gran eficacia resistente del<br />
esquema estructural proyectado, con arcos inclinados unidos entre sí en la zona de clave y un sistema de cuelgue tipo<br />
“network”, mediante doble familia de péndolas inclinadas a 45º, lo que permite reducir drásticamente tanto los efectos<br />
de 2º orden por inestabilidad de los tubos de los arcos como el nivel de las flexiones en arco y tablero bajo cualquier<br />
hipótesis de sobrecargas móviles, incluso para aquellas muy alejadas de las condiciones de antifunicularidad.<br />
4. El sistema network para las péndolas de arcos atirantados<br />
En 1926 Octavius F. Nielsen patentó una variante al sistema convencional de péndolas verticales para el cuelgue de los<br />
tableros de arcos atirantados, tipo bow-string, mediante barras de acero inclinadas, según una configuración en V, que<br />
transformaban el esquema resistente tipo arco en otro tipo viga, en el que el sistema de péndolas inclinadas en V<br />
recogía las fuerzas cortantes derivadas de distribuciones de cargas y sobrecargas alejadas de la funicularidad, lo que<br />
permitía reducir drásticamente el nivel de la flexiones en arco y tablero, que pasaban a trabajar fundamentalmente a<br />
compresión/tracción cuasi-centradas y, por tanto, con la máxima eficiencia resistente. La principal limitación del<br />
esquema tipo Nielsen surge de la posibilidad de entrada en compresión, y por tanto de inestabilidad, de una o varias<br />
péndolas cuando la relación entre sobrecargas y cargas permanentes es elevada, lo que es el caso de los puentes de<br />
ferrocarril, pasarelas o estructuras ligeras con sobrecargas de cierta entidad.<br />
En los años 50 el profesor e ingeniero noruego Per Tveit desarrolló el concepto “network”, que en su artículo publicado<br />
en The Structural Engineer en junio de 1966 definió como un sistema que utiliza “péndolas inclinadas con múltiples<br />
intersecciones en el plano del arco”. A costa, lógicamente, de una mayor complejidad y cuantías en el diseño del<br />
sistema de cuelgue se reduce notablemente el riesgo de entrada en compresión de las péndolas bajo distribuciones no<br />
uniformes de sobrecargas, lo que permitía la extensión del sistema Nielsen a los tableros de las tipologías antes<br />
citadas.<br />
El puente de Steinkjer, construido en Noruega en 1963, con 80 m. de luz, fue el primer proyecto de esta tipología, que<br />
alcanzó inmediatamente un rápido desarrollo en países como Noruega, Alemania, Japón o Estados Unidos, siendo<br />
especialmente relevante el conocido Fehmarnsund Bridge, en el Mar Báltico, arco atirantado metálico con tablero mixto,
y uso combinado para carretera y ferrocarril, terminado en 1963 y que, con 248 m. de luz, pensamos que todavía sigue<br />
ostentando el record del mundo de su tipología.<br />
El sistema “network” asegura una respuesta estructural de gran eficacia, que permite un dimensionamiento muy<br />
homogéneo, casi uniforme, del sistema de péndolas a lo largo de todo el tablero, al mismo tiempo que minimiza<br />
drásticamente el nivel de flexiones en arco y tablero lo que, al estar sometidos básicamente a esfuerzos casi<br />
exclusivamente axiles, hace posible diseños de elevadas esbeltez geométrica, reducidas cuantías de acero estructural<br />
y, si se cuidan los diseños de los detalles en encuentros arco/tablero/tirantes, elevadísimas cualidades estéticas,<br />
aspecto al que se dedicó especial atención en el puente sobre el río Deba, dado el impacto visual del elevado número<br />
de cruces entre péndolas con arco y tablero y de péndolas entre sí, con múltiples geometrías derivadas de las continuas<br />
variaciones de los ángulos de cruce e intersección entre elementos.<br />
El diseño de los detalles debía resolver adecuadamente la citada problemática, no sólo por razones formales y estéticas<br />
sino, también, para hacer económica y técnicamente viable la necesaria seguridad resistente de los diseños<br />
proyectados con la viabilidad de procesos constructivos y de ejecución sencillos y aptos para absorber las inevitables<br />
tolerancias de geometría de la obra.<br />
En este sentido queremos destacar la original propuesta alternativa, planteada por el nunca olvidado Francisco<br />
Quintero, de la Dirección Técnica de Dragados, para conseguir un cruce absolutamente coplanario de las barras<br />
pretensadas de las péndolas, que permitía materializar un único plano ideal de atirantamiento para la doble familia de<br />
péndolas inclinadas de cada arco. La propuesta, de gran rigor técnico y cuidada geometría, se adaptaba perfectamente<br />
al diseño general del proyecto, por lo que fue muy bien aceptada por el proyectista y la dirección de obra, y adaptada<br />
finalmente por Mk 4, incorporándola a su propio sistema de uniones de barra con horquilla (ver figura).<br />
Figs. 10a y 10b Detalle del cruce de péndolas inclinadas y montaje<br />
Además del cruce entre las dos familias coplanarias de péndolas se prestó también especial atención al diseño de los<br />
detalles de anclaje de las mismas en los tubos del arco (superior) y en las costillas voladas del tablero (inferior).<br />
Dada la complicada geometría y multiplicidad de los ángulos de intersección de la doble familia de péndolas con los<br />
demás elementos, el acierto o no en el diseño de todos estos múltiples detalles, de enorme repercusión visual desde<br />
muy variados puntos de vista, tiene una influencia decisiva en la estética final de la solución. Se prestó especial cuidado<br />
al citado diseño que, entendíamos, debía conjugar la mayor simplicidad y limpieza en sus formas, con la seguridad y<br />
fiabilidad de su respuesta estructural y, necesariamente, la mayor sencillez constructiva.<br />
En las figuras adjuntas se muestran los detalles de ambos anclajes:<br />
- el superior, con el arco, a través de unas cuidadas y estrictas orejetas curvas en prolongación de una chapa<br />
diametral de transmisión de las cargas al arco a través de dos soldaduras a tope, en las generatrices inferior y
superior del tubo, que resultaron muy sencillas de ejecución, soldando siempre desde el exterior y evitando<br />
cortes transversales. Unos mínimos, y perfilados, rigidizadores transversales exteriores aseguraban la<br />
antiovalización de la sección tubular;<br />
Figs. 11a y 11b Detalles de anclajes superiores e inferiores de las péndolas<br />
- la inferior, sobre las costillas voladas del tablero y ubicadas entre el cajón de la calzada interior al plano de los<br />
arcos y las aceras en ménsula exteriores al mismo, materializada mediante una pieza cilíndrica tubular, y que<br />
sirve a la vez de apoyo a la base de anclaje y de alojamiento al sistema antideflector de las barras, que se<br />
suelda al alma de las costillas mediante soldaduras en ángulo a través de una pletina transversal a dichas<br />
ménsulas. La alineación de anclajes inferiores va reforzada por un ligero perfil longitudinal que garantiza la<br />
estabilidad lateral resistente de las mismas en caso de desequilibrio de los componentes horizontales de las<br />
dos péndolas confluyentes en cada nudo, lo que puede suceder bajo la actuación de las sobrecargas móviles o<br />
durante el tesado de las diferentes familias de péndolas.<br />
Finalmente, se prestó también especial cuidado al diseño de la rigidización interna del nudo arco/tirante/riostra<br />
transversal/basa de apoyo que, a pesar de su gran simplicidad y limpieza exteriores, constituía un problema geométrico,<br />
resistente y de ejecución de enorme complejidad.<br />
Figs. 12a y 12b Detalles de la transmisión arco/tirante/apoyos<br />
5. El proceso constructivo<br />
Sólo interesan reseñar algunos aspectos relativos a la construcción de la estructura singular del puente arco sobre la ría<br />
del Deba que, en cualquier caso, se planteó siguiendo un esquema convencional para dicha tipología:<br />
− montaje de tablero metálico en subtramos completos a todo ancho, incluyendo las costillas transversales,<br />
sobre apoyos provisionales intermedios pilotados en el fondo del cauce de la ría;<br />
− hormigonado de la losa del tablero con ayuda de prelosas colaborantes autoportantes apoyadas sobre la<br />
subestructura metálica;
− montaje de los arcos tubulares inclinados con apoyos intermedios sobre pilas provisionales metálicas<br />
apoyadas sobre el tablero inferior mixto todavía apeado;<br />
− desapeo de los arcos una vez cerrados;<br />
− montaje del sistema “network” de doble familia de péndolas inclinadas,<br />
− desapeo del tablero, lo que permite una primera puesta en carga de las péndolas. El desapeo se efectuó de<br />
forma controlada mediante diferentes parejas de gatos conectados a una central hidráulica monitorizada que<br />
permitía establecer los necesarios escalones de carga en cada gato, con un perfecto control de las<br />
contraflechas y de las sucesivas transferencias de carga entre los diferentes pares de gatos y el sistema de<br />
péndolas;<br />
− retesado de las péndolas con una secuencia estricta previamente estudiada para alcanzar los valores de<br />
proyecto;<br />
− pavimentación de calzada, aceras y resto de cargas muertas.<br />
Figs. 13a y 13b Secuencia de montaje<br />
Conviene finalmente destacar el original sistema, puesto a punto por los Servicios Técnicos de Dragados, para proceder<br />
al montaje y enhebrado del complejo sistema de cruces e interferencias entre las diferentes familias de péndolas<br />
inclinadas y sus anclajes en las cartelas previstas en los tubos del arco y las costillas del tablero. Mediante la división<br />
del conjunto del sistema de péndolas en subconjuntos en “Y” y en “X”, y con una precisa y muy estudiada secuencia de<br />
montaje de los subconjuntos, se consiguió resolver con éxito el complicado problema geométrico, de ajuste y montaje<br />
planteado.<br />
Fig. 14 Vista del arco y tablero apeados
Fig. 15 Vista del arco y tablero apeados<br />
6. Ficha técnica<br />
Nombre de la Obra: NUEVA CONEXIÓN DE LA CARRETERA GI-638 DE MUTRIKU CON LA N-634 EN DEBA<br />
Promotor: Diputación Foral de Gipuzkoa (50%) + Gobierno Vasco (50%)<br />
Ingeniero de Caminos, Director del Proyecto: José María Sarasola Yurrita (Diputación Foral de Gipuzkoa)<br />
Ingeniero de Caminos, Director de Obra: Asís Hernando Aracama (Diputación Foral de Gipuzkoa)<br />
Empresas consultoras Autoras del Proyecto: LKS + IDEAM (Francisco Millanes, Antonio Carnerero)<br />
Empresas consultoras Asistencia Técnica para el Control de Obra:<br />
IDEAM (estructuras) (Francisco Millanes, Antonio Carnerero)<br />
EUROESTUDIOS (geotecnia)<br />
Empresas constructoras: UTE ZUBI-DEBA (Dragados + Moyua)<br />
Gerente de la UTE: Isidro Abeledo Franco<br />
Ingeniero de Caminos, Jefe de Obra: Asier Lekube<br />
Presupuesto total: 12.472.102,67 €<br />
Principales características:<br />
- Longitud total de la obra: 680 m.<br />
- Longitud total del viaducto: 190 m.<br />
- Luz del arco: 110 m.<br />
- Altura del arco: 20 m.<br />
- Canto del tablero: 1,60 m.<br />
- Longitud del túnel: 300 m.<br />
7. Referencias<br />
[1] MILLANES, F.; ORTEGA, M.; CARNERERO RUIZ, A. “Project of two metal arch bridges with tubular elements<br />
and network suspension system”. 7th International Conference on Steel Bridges. Guimarães (Portugal). Junio<br />
2008.
Jesús de los RÍOS de FRANCISCO<br />
Ingeniero de Caminos<br />
DRAGADOS, S.A.<br />
Dirección Técnica<br />
jriosf@dragados.com<br />
Francisco MILLANES MATO<br />
Prof. Dr. Ingeniero de Caminos<br />
IDEAM, S.A<br />
Presidente<br />
general@ideam.es<br />
CONSTRUCCION DEL PUENTE SOBRE EL RÍO DEBA<br />
Mª Pilar HUE IBARGÜEN<br />
Ingeniera de Caminos<br />
DRAGADOS, S.A.<br />
Dirección Técnica<br />
MHUEI@dragados.com<br />
Felipe TARQUIS ALFONSO<br />
Dr. Ingeniero de Caminos<br />
DRAGADOS. S.A<br />
Jefe del Servicio de Estructuras, O.C.<br />
ftarquisa@dragados.com<br />
Resumen<br />
En el presente articulo se describe la construcción de la variante de Deba que, evitando la entrada en el núcleo urbano,<br />
comunica la GI-638 con la N-634 que discurre por la costa en dirección a Mutriku por medio de una rotonda, el viaducto<br />
sobre el río y un túnel.<br />
La singularidad de este viaducto está en su vano principal constituido por dos arcos metálicos tubulares de directriz<br />
parábolica que arrancan en ambos extremos de las riostras sobre apoyos y confluyen casi tangentes en la clave,<br />
sustentando el tablero por medio de un sistema de péndolas de barras cruzadas coplanarias a través de los anclajes en<br />
las riostras que unen los dos cajones y conforman el tablero juntamente con la losa superior de hormigón a ellos<br />
conectada.<br />
Palabras Clave: Arco, péndolas cruzadas coplanarias, barras roscadas, desapeo y puesta en carga.<br />
1. Descripción de la Obra<br />
Con una longitud de 190 m. el viaducto consta de dos zonas estructuralmente diferentes, aunque con continuidad<br />
absoluta visual y funcional en los tableros de ambas zonas, caracterizándose por tener separadas por una franja de<br />
rejilla metálica galvanizada las zonas de tráfico rodado y peatonal.<br />
1.1 Tramo de Acceso<br />
Con tres vanos de luces 20, 30 y 30 m. Planta curva. Pila final porticada y común al Arco y al vano de acceso.<br />
La sección es un único cajón central de 5 m. de ancho en la cara inferior y 4m en la superior cuyas almas están en<br />
prolongación de las internas de los cajones del tablero del arco. La losa superior que sustenta la calzada tiene una<br />
anchura total de 10 m., en voladizo sobre la cara superior del cajón. Las aceras están soportadas por unas costillas de<br />
sección variable en doble T, metálicas, con un gran voladizo desde el cajón y sin conexión con el tablero. En su extremo<br />
soportan las aceras, que son losas prefabricadas conectadas en su apoyo en las costillas.
1.2 Vano Principal. Puente arco<br />
El vano principal de 110 m. de luz es de planta recta. Su sección está formada por dos cajones metálicos, solidarios a la<br />
losa de hormigón, unidos por medio de diafragmas metálicos que soportan los anclajes activos de las péndolas y que se<br />
prolongan más allá de éstas para soportar las aceras. El canto del tablero es de 1.32 m., losa incluida.<br />
El doble arco, esta constituido por dos tubos de 800 mm. de diámetro y espesor variable según zonas, con un máximo<br />
de 35 mm. La directriz es parabólica con 20 m. de flecha y una inclinación de 17 º. En clave los dos arcos son casi<br />
tangentes y están unidos por una chapa de arriostramiento que muere en los riñones del arco después de una<br />
transición elíptica en planta.<br />
Las péndolas son barras de acero especial galvanizado, con sus extremos y conexiones roscadas. Arrancan del tablero<br />
en diafragmas cada 5 m. y mueren en el arco también cada 5 m. Cada péndola intersecta con otras dos.<br />
En el Proyecto adjudicado el Proyectista planteaba como alternativas que las péndolas se configuraran como cordones<br />
de siete hilos protegidos individualmente y paralelos o como cables cerrados, a elección y justificación del Contratista.<br />
Francisco QUINTERO, de la Dirección Técnica de DRAGADOS, propuso a Francisco MILLANES, Proyectista<br />
Presidente de IDEAM, y a la Dirección de Obra, de la que es Asistencia Técnica, una solución alternativa para<br />
conseguir que las péndolas fueran absolutamente coplanarias materializando el plano ideal de los tirantes para cada
arco. Esta propuesta, de un gran rigor formal y geométrico, acorde con el diseño general del puente, fue aceptada y en<br />
su materialización colaboró MK4 como Subcontratista para su fabricación y colocación.<br />
La configuración de una péndola se describe a continuación, avanzando de izquierda a derecha en el dibujo.<br />
• Horquilla roscada que abraza a la orejeta del arco y se ancla a ella por medio de un pasador.<br />
• Barra roscada en sus extremos con sentidos opuestos y contratuerca de fijación a los elementos a los que se<br />
acopla. Permite una ligera regulación de longitud.<br />
• Manguito tensor abierto en su tramo central, “ojal”, con roscas de sentidos opuestos en sus extremos. Por este<br />
ojal pasa una de las dos péndolas que se cruzan con ésta.<br />
• Barra roscada en ambos extremos con contratuerca de fijación al manguito tensor en un extremo. En el otro<br />
extremo se rosca la tuerca del anclaje activo en el tablero. Permite una ligera regulación en su conexión al<br />
manguito y, lógicamente, en el anclaje.<br />
• Disco de goma desmontable, que abraza a la barra y la centra en el ojal por el que pasa y forma parte de la<br />
otra péndola que se cruza con esta.<br />
• Amortiguador-centrador elástico en la introducción de la péndola en el tubo-guía fijado a la costilla del tablero.<br />
• Disco soporte de arandela esférica sobre la que apoya la tuerca del anclaje.<br />
• Capot de cierre, purga, etc.<br />
Las orejetas de amarre de las horquillas de las péndolas son sencillamente unas chapas que atraviesan los tubos del<br />
arco, sin sobresalir de este en el extremo de salida, en la intersección del plano de las péndolas con los tubos, y al que<br />
se sueldan a tope con penetración total. Están dotados de unos anillos antiovalización que abrazan el tubo.<br />
2. Proceso constructivo<br />
2.1 Formación de penínsulas y canalización del río
Debido a la influencia de la marea en la zona de obra (desembocadura del río Deba), para obtener espacio de montaje<br />
y materializar el proceso constructivo previsto para el tablero del puente arco (apeado) así como la factibilidad del<br />
montaje con grúas del vano de acceso, el primer paso es canalizar el río entre dos pantallas de tablestacas metálicas<br />
apuntaladas en cabeza y materializar penínsulas de anchura y cota suficiente a ambos lados de la planta del viaducto,<br />
con los taludes protegidos por escollera.<br />
2.2 Cimentaciones<br />
Todas las cimentaciones de los estribos y pilas se han realizado con pilotes de sección cuadrada hincados.<br />
Las cimentaciones de los apeos del tablero del puente arco se han realizado con micropilotes colocados en la<br />
proyección de las patas de las torres de carga utilizadas.<br />
2.3 Alzados de estribos y pilas<br />
Para conseguir reproducir tanto la geometría de los alzados de pilas y estribos, formalmente muy depurada, con<br />
superficies de curvatura variable y alabeadas así como la textura superficial, de madera machihembrada, se presto una<br />
especial atención a la realización de los encofrados, utilizándose marcos metálicos habituales como contramolde de<br />
soporte de los módulos de carpintería que reproducían la geometría del proyecto.<br />
2.4 Apeos del Puente Arco<br />
El puente se construye sobre 6 parejas de torres de gran carga (250 T.) que soportan la estructura metálica (los<br />
cajones) por medio de unos gatos colocados sobre las torres. Llevan tuerca de seguridad y los soporta un chasis que
permite el deslizamiento de la estructura sobre ellos cuando se ve sometida a movimientos de origen térmico. La<br />
distribución de luces de apeo es de 15, 15,15, 20 (canal), 15, 15, 15 metros entre P3 y E2<br />
2.5 Montaje de tableros metálicos<br />
Del tramo de acceso llega, desde taller, el cajón central al que se adosan las costillas laterales teniendo en cuenta las<br />
contraflechas en sentido transversal. Una vez configurada la sección completa se colocan sobre las pilas con un vuelo<br />
del orden del quinto de la luz. Sobre el vano colocado se apoya y suelda el anterior.<br />
Del tablero del puente arco llegan a obra los cajones centrales en los tramos entre apeos. Estos cajones se colocan<br />
sobre los mismos caballetes de montaje utilizados en taller y se les adosan los diafragmas intermedios y las costillas<br />
laterales. La geometría de montaje debe de ser muy cuidadosa pues de ella depende la bondad geométrica de<br />
colocación de los anclajes activos de las péndolas que están insertados desde taller en las costillas.<br />
Los tramos se colocan sobre los gatos bloqueados que están en las torres de carga con la adecuada contraflecha de<br />
montaje, que va de los 66 mm. en el apeo más cercano a los apoyos definitivos a los 90 mm. en los apeos centrales.<br />
2.6 Hormigonado de tableros<br />
El hormigonado de los tableros se realiza con medios redundantes, dos bombas, y con la secuencia adecuada para que<br />
las zonas de negativos en apoyos se realicen en último lugar sin originar juntas frías.<br />
2.7 Montaje de Arco<br />
Para el montaje del arco se colocan torres de apeo sobre el tablero hormigonado, longitudinalmente en la misma<br />
posición que los apeos del tablero y transversalmente centrados con la proyección de los tubos, a excepción de dos<br />
torres auxiliares adyacentes a los apeos centrales. Los tramos a montar son:<br />
• Tramo central con los dos arcos unidos<br />
• Cuatro tramos independientes desde los arranques (que vienen incorporados en la riostra de apoyos) hasta el<br />
segundo apeo.<br />
• Cuatro tramos independientes desde el apeo anterior hasta el vuelo del tramo central sobre sus apeos.
2.7.1 Apeos y caballetes<br />
Como los tramos de arco fabricados en taller llevan incorporadas las orejetas de amarre de las péndolas es necesario<br />
garantizar la geometría, sobre todo en lo que se refiere a orientación de los arcos, tanto a nivel general como local. Para<br />
lo que, en el apoyo sobre las torres de apeo, se diseñaron unos caballetes intermedios que permitieran la regulación en<br />
las tres direcciones del espacio de cada uno de los tramos, así como el movimiento longitudinal de forma que el anillo<br />
de respaldo, para soldar a tope los distintos tramos, se pudiera introducir entre ellos permitiendo acercar o alejar los<br />
tramos y repartir gargantas.<br />
El accionamiento de estos caballetes es hidráulico para las cargas gravitatorias y de aproximación longitudinal entre<br />
tubos y mecánico para deslizamientos en planta con un contacto de deslizamiento teflón-inoxidable.<br />
Las contraflechas globales de montaje de los tramos son del mismo orden que las contraflechas del tablero y se regulan<br />
con los hidráulicos de los caballetes.<br />
En la soldadura del arco se considera punto fijo longitudinal la pareja de tubos del tramo central y se colocan los<br />
primeros.<br />
A continuación se colocan los tramos sobre arranques y después los tramos intermedios.<br />
Por medio de los caballetes de apoyos en apeos y de los de referencia entre tramos consecutivos se configura la<br />
geometría del arco y se procede a la soldadura entre tramos; secuencia de arranques a clave de forma simétrica.<br />
A continuación se realiza el descenso gradual de los caballetes y el arco queda listo. Se remata el arco con la soldadura<br />
de la chapa de arriostramiento entre tubos.<br />
2.8 Montaje de péndolas<br />
Cada péndola se amarra a la orejeta del arco, es atravesada por otra péndola, atraviesa a otra a su vez y se introduce<br />
en el tubo de anclaje en el tablero.<br />
Este esquema de enhebrados entre barras que hay que materializar en el vacío se ha realizado montando unos<br />
conjuntos que denominamos “Y” y “X”.
Primero se monta el elemento “Y” constituido por una péndola completa más un tramo de la que saliendo del arco es<br />
atravesada por ella. El nudo de la “Y” es el manguito de empalme de la segunda péndola.<br />
Cuando hay suficientes “Y” montadas se configuran las “X” que no son más que el siguiente tramo de la segunda<br />
péndola, o rabo corto de la “Y”, roscado al manguito de empalme. Este segundo tramo se introduce en el tubo de<br />
anclaje del tablero después de pasar por el “ojal” de otra péndola.<br />
2.8.1 Montaje Y<br />
La herramienta para montar las “Y” es un balancín con una articulación en el vértice de la “Y” al que se fijan mediante<br />
tubo y grapa las barras, teniendo las regulaciones necesarias para configurar la geometría del conjunto y permitir que al<br />
estar suspendido de una grúa, basculando con la ayuda de otra, las orejetas de amarre al arco estén en su posición de<br />
conexión al arco. La secuencia de operaciones es:<br />
• Configuración de la “Y” en bancada.<br />
• Izado y traslado con dos grúas a su posición.<br />
• Enhebrado en el tubo del tablero, con el extremo protegido. Para esto se aprovecha la elasticidad del vuelo de<br />
la barra respecto al punto de fijación en el útil.<br />
• Conexión a las orejetas del arco.<br />
• Desmontaje del útil y amarre de las dos barras con tubo y grapa para dejar el “ojal” en su sitio respecto a la<br />
barra.
2.8.2 Montaje X<br />
La cuestión a resolver es simplemente la de roscar una barra al manguito tensor. El inconveniente es que, al no ser el<br />
peso despreciable, una burda aproximación y roscado de cualquier manera acabaría deteriorando las roscas y con ello<br />
la propia capacidad de las péndolas por no mencionar el deterioro de la superficie galvanizada de las barras.<br />
Para resolver estos inconvenientes ideamos un artilugio cuyo esquema de funcionamiento es el siguiente:<br />
• Soporte de fijación del bastidor al manguito tensor en espera. Así tenemos garantizada la alineación de los<br />
ejes de la péndola.<br />
• Fijación a la barra a unir de unos manguitos giratorios y deslizantes que abrazan la barra a conectar.<br />
• Fijación rápida del manguito giratorio al soporte fijado al manguito tensor de la barra. Ya tenemos las roscas<br />
alineadas.<br />
• Puesta en carga de un par de resortes que aproximan el extremo roscado de la barra a conectar al manguito<br />
de conexión. Con esto neutralizamos el peso de la barra.<br />
• Apriete de la barra por medio de una llave de cinta de fibra para no deteriorar el revestimiento.<br />
Los pasos a seguir después de haber fijado el útil al manguito tensor en espera son:<br />
• Izado de la barra eslingando en un manguito giratorio que abraza la barra. El deslizamiento de este manguito<br />
se impide por medio de unas mordazas fijadas a la barra.<br />
• Enhebrado de la barra en el “ojal” de paso de la péndola correspondiente.<br />
• Enhebrado en el tubo del tablero.<br />
• Fijación al útil de enfilado y puesta en carga de los resortes de aproximación
• Roscado de la barra por medio de la llave de cinta.<br />
• Colocación del centrador de cruce de péndolas y regulación y verificación de tuercas, contratuercas,<br />
pasadores, anclaje inferior, etc.<br />
• Puesta en “ligerísima” carga de las péndolas mediante llave dinamométrica. Simplemente para garantizar que<br />
no hay holguras mecánicas entre los distintos elementos y en disposición de entrar en carga en cuanto que se<br />
produzca cualquier desplazamiento.<br />
2.9 Desapeo del Puente arco y puesta en carga de péndolas.<br />
En este punto las péndolas están en condiciones de entrar en carga y el puente esta sobre los gatos en las 6 parejas de<br />
torres de apeo.<br />
La puesta en carga de las péndolas y situación del puente en sus apoyos definitivos (cuatro de neopreno confinado en<br />
la proyección del arranque de arcos, configurando un punto fijo en uno de los extremos en el estribo 2) se consigue<br />
despeando el puente de forma controlada.<br />
Para el desapeo se conectan las 6 parejas de cilindros (en paralelo los de cada pareja) a una central hidráulica<br />
monitorizada de forma que, leyendo el descenso de todos y cada uno de los cilindros de cada pareja y estableciendo<br />
escalones acordes con la geometría de contraflechas, se transfiere la carga de los apeos a los apoyos definitivos de<br />
forma gradual.<br />
2.10 Acabado<br />
Una vez que el puente está en los apoyos sobre estribos se colocan las losas prefabricadas que constituyen las aceras<br />
y en esta situación de carga se procede a la última fase de tesado de las péndolas, después de comparar la geometría<br />
del tablero con la esperada. Las desviaciones observadas fueron mínimas.
Para el tesado definitivo se procede en primer lugar a colocar, con llave dianamométrica las cuatro péndolas extremas<br />
que por su escasas inclinación y longitud no hubieran hecho sino enturbiar el proceso de desapeo.<br />
En la fase siguiente se procede a tesar, con una pareja de gatos huecos y de forma ordenada según las<br />
especificaciones del Proyectista las péndolas cercanas a los apoyos y algunas de las centrales, tal y como estaba<br />
previsto inicialmente.<br />
La última fase consiste, por fin, utilizando una pareja de gatos huecos, en verificar que todas y cada una de las<br />
pendolas tienen la carga esperada; cuando esto no era exactamente así se procedía a su corrección, tambien con una<br />
secuencia determinada.<br />
El resultado geometrico y de esfuerzos en péndolas fue muy cercano a lo previsto. Afortunadamente porque la pureza<br />
de lineas de este diseño delataría cualquier defecto de construcción.<br />
A continuación se realizaron los remates habituales: barrera, barandillas, aglomerado, prueba de carga, iluminación, etc.